Деревянные перекрытия: подбор материалов и технологий

Деревянные перекрытия: подбор материалов и технологий

Интерес к деревянному строительству то возрастает, то затухает, но он всегда есть. Деревянные дома возводятся по всему миру, этот материал легкодоступен и прост в обработке. В первую очередь дерево и деревянные конструкции используются в индивидуальном домостроении. Испокон веков, на Руси избы возводились из дерева, и принцип выполненияв них, если и поменялся, то не существенно.

Помимо изб деревянные перекрытия могут применяться в:

• одно-двухэтажных зданиях из древесины, как в каркасных, так и в рубленых. Это могут быть небольшие выставочные павильоны, лектории, сцены;
• хозяйственных постройках, к примеру, в банях, сараях, мастерских;
• старых многоквартирных домах, к примеру, в «сталинках».

Деревянные перекрытия имеют ряд преимуществ, таких как простота возведения (не требуется специальная техника, дом могут возвести 2-3 человека), большой выбор (можно найти готовые изделия любого сечения и из любой породы), малый вес, низкая теплопроводность и доступность.

Минусы у них также имеются, это и относительно небольшой срок службы, (через 30 лет потребуется осмотр и капитальный ремонт), так и ограничения по нагрузке, которая может приходится на такое перекрытие. Не стоит забывать о том, что дерево — это горючий материал. Чтобы уменьшить риск возгорания древесину обрабатывают специальными составами, но провести повторную обработку достаточно сложно, так как все несущие конструкции зашиты.

Также дерево требует защиты от грызунов и живых организмов, при неправильной эксплуатации оно накапливает влагу и подвергается гниению. После нескольких лет эксплуатации из-за ссыхания недостаточно просушенной древесины может появиться скрип половиц, который очень хорошо слышен всем соседям.

Связанные вопросы и ответы:

Что такое деревянные перекрытия

Деревянные балки перекрытия классифицируют по типу сечения, материалу и размерам.

Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас для опирания на стену — обычно добавляют 200—250 мм с каждой стороны.

По сечению деревянные балки делят на следующие типы:

• квадратные;
• прямоугольные;
• двутавровые;
• круглые или овальные.

Квадратное сечение балки считается самым невыгодным, поскольку оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Для справки! Эпюры усилий - графическое отображение изменение внутренних усилий по всей длине бруса. Применяются при расчетах допустимых нагрузок.

Наиболее оптимальным вариантом при выборе деревянных перекрытий являются балки с прямоугольным сечением, при этом их короткую сторону располагают горизонтально, а длинную – вертикально, поскольку на прочность лучше влияет увеличение высоты, чем ширины.

Балки перекрытия прямоугольного сечения Источник rubankom.com

Двутавровое сечение балки перекрытия представляет собой уширенные элементы в нижней и верхней частях, а в середине уменьшенное до максимально возможных размеров. Этот вариант сечения существенно сокращает расход древесины и позволяет рационально ее использовать.

Двутавровые деревянные балки купить будет не так просто, поскольку они отличаются сложной технологией изготовления. По этой же причине их в строительстве можно встретить редко.

Двутавровые балки перекрытия Источник cekapuw.haberu.ru.net

Деревянные балки круглого или овального сечения используются, как правило, для устройства чердачных перекрытий. В зависимости от диаметра, круглые балки имеют высокую устойчивость на изгиб. Кроме того, обязательно надо учитывать, что балки перекрытия деревянные, размеры имеют достаточно ограниченные. Их максимальная длина составляет 7,5 п. м.

По материалу деревянные балки перекрытия классифицируют на следующие виды:

• из цельного бруса или доски;
• из клееного бруса.

Какие материалы используются для создания деревянных перекрытий

Эксплуатационные характеристики покрытия зависят не столько технологии его создания, но и от используемого материала. Используется три основных варианта – это дерево, металл и железобетон.

Деревянное перекрытие

Это самый популярный материал среди частных застройщиков , и тому есть масса причин:

• низкий вес , потому материал легко транспортировать, поднимать на высоту, да и на фундаменте можно сэкономить;
• высокая скорость возведения ;
• относительно низкая цена;
• простота технологии, да и специалистов, которые выполняют монтаж деревянного перекрытия, достаточно. Привлекать специальную технику не надо. Конструкцию могут реализовать два человека с базовым набором инструментов, вроде шуруповерта , молотка и дрели ;
• низкая теплопроводность , потому и на утеплении можно немного сэкономить

Минусов также достаточно:

• низкая огнестойкость – в этом плане дерево сильно проигрывает и металлу, и железобетону;
• невысокая устойчивость к микроорганизмам, плесени, грибку. Конечно, современные пропитки и обработки способны повысить биостойкость, но все равно дерево не станет металлом. К тому же, чтобы биостойкость находилась на высоком уровне, рекомендуется постоянно обновлять пропитку, но сделать это, мягко говоря, очень сложно;
• невысокая жесткость, дерево может буквально «играть» под ногами, скрипеть;
• невысокие шумоизоляционные качества ;
• как результат – низкий срок службы по сравнению с аналогами.

Деревянное перекрытие делают как из самого обычного бруса, так и из клееного бруса, двутавровых балок (выдерживают повышенную нагрузку, но и стоят дороже) и даже бревен. Лаги укладываются с определенным шагом, подшиваются досками, утепляются, а сверху покрываются черновой доской.

Учитывая чувствительность дерева к влаге, при возможности такое перекрытие стоит использовать как межэтажное или чердачное, а цокольное сделать из другого материала. Чтобы пол не пружинил под ногами, важно правильно все рассчитать и не стараться делать максимально допустимое расстояние между лагами. Чем больше пролет, тем больше сечение бруса – от 50*200 до 100*200 мм. Обычные балки имеют длину до 5 м. Если надо больше, используют двутавровые.

Металлическое перекрытие

В этом случае используют двутавровые балки, прокатный профиль или уголки. Технология аналогична установке деревянных балок, только шаг между ними можно увеличить. В качестве настила используют не доски, а бетонные плиты.

Плюсы :

• высокая долговечность ;
• хорошая несущая способность ;
• устойчивость к гниению ;
• более высокая устойчивость к огню , чем у дерева, но металл в этом смысле не идеал, так как при воздействии высоких температур быстро теряет несущую способность.

Минусы :

• коррозия , которой подвержен металл;
• низкие показатели тепло- и звукоизоляции;
• необходимо привлечение специальной техники, так как металлические балки тяжелые;
• стоимость .

В частном строительстве использование металлических балок не распространено.

Перекрытие из железобетона

Железобетон позволяет создать прочное, долговечное перекрытие. Для его создания используют:

1. железобетонные балки;
2. железобетонные плиты;
3. монолитный бетон, который заливается в опалубку прямо на месте строительства.

Далее подробно рассмотрим отличия и особенности каждой технологии, а пока коротко перечислим общие преимущества железобетонного перекрытия:

• долговечность и прочность;
• способность выдерживать большие нагрузки ;
• прочность на изгиб – бетонный пол не будет «гулять»;
• устойчивость к влаге;
• биологическая стойкость;
• огнестойкость ;
• высокая скорость возведения , если речь идет о готовых плитах, и возможность создать перекрытие любой формы, если говорим о монолите.

Минусы :

• бетон – тяжелый материал, потому для работы с ним необходимо привлекать специальную технику (какую – зависит от выбранной технологии);
• высокий вес;
• высокая теплопроводность.

Какие технологии используются для изготовления деревянных перекрытий

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит , на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)

Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Деревянные балочные перекрытия отличаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образование ржавчины на крепеже.

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Материалы для изготовления балок

Порода дерева	Преимущества
Хвойные породы	Более доступны, чем другие виды дерева
Дуб	Высокая прочность, но более дорогой
Акация	Хорошая прочность, умеренная цена
Клен	Хорошая прочность, умеренная цена

Какие факторы влияют на выбор материалов для деревянных перекрытий

Собираясь приобрести материал для перекрытий дома и лаг, необходимо учесть несколько критериев. Прежде всего, важна прочность, ведь стройматериалы будут испытывать серьезные нагрузки.

Значение имеют и другие факторы:

• вес;
• простота монтажа;
• долговечность;
• экологичность.

Сопоставляя характеристики разных материалов, можно прийти к выводу, что оптимальным решением будет выбрать для строительства деревянные лаги и балки перекрытия.

Следующий шаг — выбор древесины для создания перекрытий и лаг. Далеко не все древесные породы подходят для этой задачи. Некоторые слишком быстро гниют или повреждаются вредителями, другие сильно коробятся при изменении влажности, третьи слишком хрупки, что делает их неподходящими для перекрытий.

Лиственные деревья имеют значительно меньшую прочность на изгиб, так что в большинстве проектов применяются хвойные породы. Если речь идет о бюджетном варианте, можно использовать сосну или ель. Но если будущие владельцы не ограничены в средствах, стоит обратить внимание на пиломатериалы из сибирской лиственницы.

Поскольку перекрытия относятся к несущим конструкциям, необходимо использовать брус от 50х150 мм до 140 на 240 мм либо окоренные бревна. Важно правильно высушить их на воздухе под навесом, чтобы обеспечить необходимый уровень влажности. Если изнутри конструкция крыши будет полностью закрыта плитами из гипсокартона, влажность должна быть не более 23%. А для частично открытых площадей (балконов и террас) — не выше 20%. Древесина для пола высушивается еще сильнее, чтобы брус или доски не повело — вплоть до 12% влажности.

Как выбрать подходящий вид дерева для создания перекрытия

Увы, но появление щелей и трещин в полу из паркета, массивной и паркетной доски — не редкость. Почему они образуются? Пожалуй, главная причина — пониженная влажность в помещении, из-за которой дерево усыхает и сужается. Во время сезонного повышения влажности в доме деревянные планки, наоборот, впитывают влагу из воздуха и расширяются. Однако вернуться к изначальной геометрии им не удаётся, отсюда и щели в полу. Избежать их появления позволит поддержание влажности воздуха в помещении на постоянном уровне в диапазоне 40-60%. Другая распространённая причина подобных неприятностей — нарушение технологии укладки покрытия. Цементно-песчаная стяжка, которая обычно является нижним слоем в «пироге» основания деревянного пола, обязательно должна быть сухой (её влажность зависит от времени высыхания и определяется особым прибором). Согласно европейским нормам, допустимо начинать работы поверх стяжки при её влажности не более 3,5%, согласно российским — не более 5%, а ряд специалистов настаивает на показателе не более 2%. В случае невысушенной стяжки излишняя влага в виде пара устремляется вверх и проникает в деревянные планки, вызывая их коробление и приводя к появлению трещин и щелей в полу. На стяжку укладываютлисты фанеры — основание для паркета или доски. Некачественная фанера может быть избыточно влажной, а значит, также представлять опасность для напольного покрытия. Кроме того, щели и трещины могут возникнуть из-за неправильного выбора или применения клея, которым крепят планки. В часто используемых дисперсионных составах содержится большое количество воды (до 40%). Довольно много влаги и в не менее популярных клеях на растворителях (сложных спиртах). Так как при испарении влага попадает в деревянные планки, она должна беспрепятственно покидать их. Поэтому рекомендуют шлифовать и покрывать пол лаком только после полного высыхания клея. Длительность этого процесса составляет 5-7 дней и определяется типом и особенностями состава клея. Вместе с тем массивную доску шириной от 90 мм во избежание коробления вообще не следует фиксировать клеями этих типов, нужно применять реактивные двух- или однокомпо-нентные составы: в них не содержится воды и растворителей. Однако реактивные клеи дороже и менее экологичны.